Pourquoi le bassin méditerranéen connaît-il chaque été de fortes augmentations des concentrations troposphériques en ozone ? En s'appuyant sur des données du sondeur infrarouge IASI embarqué à bord du satellite MetOp, des chercheurs du Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (LATMOS/IPSL, CNRS / UPMC / UVSQ) et du Laboratoire inter-universitaire des systèmes atmosphériques (LISA/IPSL, CNRS / UPEC / UPD), en collaboration avec des chercheurs belges (Université Libre de Bruxelles) et avec le soutien du CNES, ont mis pour la première fois en évidence la variabilité temporelle des concentrations d'ozone sur l'ensemble du bassin. Ils ont également réussi à démontrer que ce sont surtout les conditions météorologiques qui conduisent aux pics estivaux d'ozone.
L'ozone joue un rôle important dans l'atmosphère : dans la stratosphère, la couche d'ozone agit comme un bouclier qui nous protège des rayons solaires ; dans la troposphère, l'ozone est un gaz nocif.
L'ozone troposphérique n'est pas directement produit ni par la nature, ni par les activités humaines. Il provient de réactions photochimiques (activées par le soleil) impliquant des polluants émis par les activités humaines, notamment les oxydes d'azote (NOx) et les composés organiques volatils (COV). Une fois créé, l'ozone persiste plusieurs jours et peut donc être transporté par les vents sur de grandes distances.
Densément peuplée et hautement touristique, la région méditerranéenne est souvent confrontée à un problème de qualité de l'air durant l'été. En particulier, les concentrations mesurées en ozone dépassent régulièrement les seuils d'alertes fixés par l'Union Européenne pour ce gaz qui, à concentration élevée, affecte la capacité respiratoire des personnes les plus vulnérables et diminue la productivité des cultures. Ces dernières années, les réglementations contraignantes ont conduit à une amélioration de la qualité de l'air en Europe, du fait de la baisse des concentrations de nombreux polluants atmosphériques. En revanche, bien que les précurseurs de l'ozone soient en diminution, les concentrations d'ozone continuent à augmenter près de la surface terrestre, comme l'attestent les mesures locales. Quels sont donc les processus qui conduisent à cette augmentation ?
Pour déterminer quels sont les facteurs qui favorisent l'accumulation de ce polluant, il est nécessaire de pouvoir analyser les variations dans l'espace et dans le temps des concentrations d'ozone. Les données fournies par les stations basées au sol ne permettant pas d'acquérir une vue globale sur toute une région, des chercheurs du LATMOS et du LISA, en collaboration avec des chercheurs belges, ont analysé sept années de mesures (de 2007 à 2013) des concentrations d'ozone par l'instrument IASI(1) embarqué à bord du satellite MetOp(2) qui survole le bassin méditerranéen deux fois par jour. Ils ont également réalisé des simulations numériques de l'évolution des concentrations d'ozone sur toute la région au cours de l'année 2010 à l'aide d'un modèle atmosphérique régional, le modèle WRF-Chem qui prend en compte les émissions de polluants et les réactions chimiques se produisant dans l'atmosphère. Dans ces simulations, des marqueurs numériques ont été utilisés pour traquer les processus qui dominaents pour lade formation de l'ozone dans chaque couche atmosphérique.
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